La présente invention se rapporte à un bouchon composite pour le bouchage des récipients à col large.

Un domaine d'application envisagé est notamment celui des boîtes cylindriques recevant des denrées alimentaires. De tels récipients connus présentent un bouchon composite comprenant un élément cylindrique en liège associé à un élément d'isolation.

Les bouchons en liège sont largement utilisés, notamment pour le bouchage des bouteilles de vin. Toutefois, l'étanchéité relative du bouchage est obtenue en forçant le bouchon en liège, à travers le col des bouteilles de manière à le maintenir comprimé. S'agissant des récipients à plus large col, le bouchage au moyen d'un bouchon en liège soulève quelques difficultés, notamment lorsque ces récipients sont réalisés dans un matériau déformable comparé au verre.

En effet, le bouchon ne peut être mis en compression à travers le col du récipient. Il présente une partie d'obturation et une partie de préhension permettant d'engager la partie d'obturation à l'intérieur du col, et il a été imaginé de recouvrir la partie d'obturation d'un élément d'isolation en matière plastique de manière à la rendre étanche. Ainsi, le contenu du récipient est-il totalement étanche vis-à-vis de l'extérieur lorsque le couvercle est installé à travers l'ouverture du récipient.

Cet élément d'isolation épouse les formes de la partie d'obturation du bouchon et y est collé. L'opération de collage consiste à appliquer des points de colle sur la partie d'obturation du bouchon et ensuite de venir appliquer l'élément d'isolation contre cette partie d'obturation et de les maintenir à force l'un contre l'autre durant le temps de prise de la colle. Ce temps de prise est déterminant pour obtenir une bonne liaison du liège et de l'élément d'isolation et une parfaite cohésion du bouchon composite ainsi formé. En effet, lorsque le maintien de l'élément d'isolation contre la partie d'obturation n'est pas suffisamment long, lors du relâchement, ils tendent à s'écarter l'un de l'autre et leur ajustement est imparfait puisque la colle ne joue pas encore pleinement son rôle. Or, pour améliorer le coût de production d'un tel bouchon composite, il conviendrait de réduire son temps de fabrication.

Aussi, un problème qui se pose et que vise à résoudre la présente invention est de fournir un bouchon composite à un coût avantageux, en réduisant son temps de fabrication tout en conservant sa cohésion.

Dans ce but, la présente invention propose un bouchon composite pour le bouchage des récipients présentant une ouverture délimitée par un bord de récipient, ledit bouchon composite comprenant, d'une part un élément cylindrique en liège présentant un épaulement définissant une partie cylindrique apte à venir obturer ladite ouverture et une surface d'appui apte à venir en appui contre ledit bord de récipient, et d'autre part un élément d'isolation présentant un fond et un rebord cylindrique définissant un espace interne, ledit rebord cylindrique présentant un bord libre, ledit élément d'isolation venant coiffer ladite partie cylindrique dudit élément cylindrique en liège, tandis que ledit bord libre vient s'appliquer contre ladite surface d'appui. Selon l'invention ledit rebord cylindrique présente une arête circulaire d'ancrage qui s'étend à l'intérieur dudit espace interne ; et ladite arête circulaire d'ancrage vient s'ancrer dans ladite partie cylindrique dudit élément cylindrique en liège lorsque ledit élément d'isolation vient coiffer ladite partie cylindrique.

Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans la mise en œuvre de l'arête circulaire d'ancrage de l'élément d'isolation qui vient s'ancrer dans la partie cylindrique en liège lorsque, après que la colle a été déposée sur cette dernière, et que la partie cylindrique en liège a été engagée à force à l'intérieur de l'élément d'isolation. De la sorte, lors du relâchement de l'élément cylindrique en liège et de l'élément d'isolation, l'arête circulaire d'ancrage vient bloquer leur écartement, quand bien même la prise de la colle n'est pas encore effective. Partant, il n'est nullement nécessaire de maintenir l'un contre l'autre l'élément d'isolation élément cylindrique après leur association, ce qui diminue considérablement le temps de fabrication, puisqu'on s'affranchit du temps de prise de la colle. Au surplus, la partie cylindrique de l'élément cylindrique en liège demeure parfaitement ajustée dans l'élément d'isolation dès leur application et par conséquent le bouchon composite est cohésif. En outre, selon une caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, ladite arête circulaire s'étend le long dudit bord libre. De la sorte, le rebord cylindrique et le fond de l'élément d'isolation sont retenus sur la partie cylindrique en liège au niveau du bord libre du rebord cylindrique. Partant, lorsque l'élément cylindrique en liège et l'élément d'isolation sont comprimés axialement l'un dans l'autre, le bord libre du rebord cylindrique vient s'ajuster en appui contre l'épaulement, tandis que la partie cylindrique en liège est comprimée axialement et que le rebord cylindrique est en tension axiale, et par conséquent, lors du relâchement le bord libre demeure en appui contre l'épaulement car le rebord cylindrique est ancré dans la partie cylindrique en liège au même niveau.

Préférentiellement, ladite arête circulaire présente une section droite triangulaire. Aussi, l'arête circulaire est relativement saillante et elle permet de réaliser un bon ancrage dans le liège.

Selon une autre caractéristique de l'invention particulièrement avantageuse, ledit rebord cylindrique présente une collerette formant ledit bord libre. Ainsi, la collerette vient s'appliquer à plat contre la surface d'appui et vient alors y préserver le liège, tandis que la face circulaire opposée de la collerette est apte à venir s'appliquer contre le bord de récipient. De préférence, ladite collerette présente une bordure s'étendant radialement à l'intérieur dudit espace interne pour former ladite arête circulaire. De la sorte, l'arête circulaire et la collerette sont totalement solidaires l'une de l'autre, ce qui permet de maintenir la collerette en appui contre la surface d'appui de l'épaulement, tandis que l'arête circulaire est ancrée dans la partie cylindrique de l'élément cylindrique en liège.

En outre, ladite collerette forme de manière avantageuse, une surface conique présentant son sommet à l'intérieur dudit espace interne. Ainsi, lorsque l'élément d'isolation vient coiffer la partie cylindrique en liège et que les deux éléments sont comprimés l'un contre l'autre, le bord externe de la collerette vient d'abord s'appliquer contre l'extérieur de la surface d'appui de l'épaulement. Ensuite, au fur et à mesure de la compression des deux éléments, la collerette tend à pivoter à mesure que l'arête circulaire se rapproche et est entraînée axialement autour de la partie cylindrique en liège vers la surface d'appui de l'épaulement. De la sorte, lorsque les deux éléments sont relâchés, alors que le liège comprimé se détend, la collerette demeure appliquée en compression contre la surface d'appui de l'épaulement.

Selon un mode de réalisation de l'invention particulièrement avantageux, ledit fond dudit élément d'isolation présente une nervure circulaire de rigidification. Cette nervure circulaire s'étend axialement à l'opposé du rebord cylindrique de manière à rigidifier la zone circulaire de jonction entre le fond et le rebord.

De plus, selon une variante de réalisation, ledit rebord cylindrique présente des rainures axiales situées à l'extérieur dudit espace interne, et s'étendant dudit fond jusqu'audit bord libre pour former évent. Ainsi qu'on l'expliquera plus en détail ci-après dans la description, grâce à ces rainures axiales, lorsque le bouchon composite et appliqué sur le récipient pour le refermer, une partie de l'air qu'il contient en est chassée. Grâce à cette caractéristique, l'oxydation de la denrée contenue à l'intérieur du récipient est grandement atténuée.

Préférentiellement, ledit élément d'isolation est moulé d'une seule pièce dans un matériau polymère. Ce qui le rend avantageux à produire et par exemple, il est moulé en polyéthylène.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

- la Figure 1 et une vue schématique en coupe axiale d'un élément du bouchon composite selon l'invention;

- la Figure 2 et une vue schématique en élévation de côté de l'élément représenté sur la Figure 1 ;

- la Figure 3 et une vue schématique en élévation de côté d'un autre élément du bouchon composite selon l'invention ; et,

- la Figure 4 et une vue schématique en coupe axiale montrant les deux éléments représentés sur les Figures 1 et 3, associés.

La Figure 4 illustre un bouchon composite 10 comprenant un élément cylindrique en liège 12 de symétrie circulaire présentant un épaulement 14. L'élément cylindrique en liège 12 présente ainsi une partie cylindrique 16 dont le diamètre est inférieur à une partie de préhension 18. En outre, le bouchon composite 10 comprend un élément d'isolation 20 coiffant la partie cylindrique 16. L'élément d'isolation 20 est moulé d'une seule pièce dans un matériau polymère. En l'espèce, il est réalisé en polyéthylène lequel est à la fois bon marché et de qualité alimentaire. Toutefois, tout autre matériau polymère présentant des qualités comparables pourrait être mis en œuvre.

On se reportera maintenant sur la Figure 1 afin de décrire plus en détail l'élément d'isolation 20. Ce dernier est de symétrie circulaire d'axe de symétrie A. Il présente un fond plat 19 et un rebord cylindrique 22, lesquels définissent un espace cylindrique interne 21 . Le rebord cylindrique 22 se termine par une collerette 24 en saillie vers l'extérieur de l'espace cylindrique interne 21 . Cette dernière présente une bordure 26 qui s'étend radialement en saillie vers l'intérieur de l'espace cylindrique interne 21 en formant une arête circulaire 28. La collerette 24 définit un bord libre. Le rebord cylindrique 22 présente un diamètre D1 , compris par exemple entre 50 et 100 mm et une hauteur H voisine de 1 /10 du diamètre D1 , soit, comprise entre 5 et 10 mm. Quant à l'épaisseur e du fond plat 19 elle est par exemple, comprise entre 0,5 et 3 mm.

On observera que la collerette 24 et la bordure 26 définissent une surface conique de sommet S, lequel sommet S est situé dans l'espace cylindrique interne 21 , près du fond plat 19, sur l'axe de symétrie A. La surface conique est définie par une génératrice coupant le sommet S et formant un angle compris par exemple entre 75° et 85° avec l'axe de symétrie A. Selon un mode de mise en œuvre, l'angle formé par la génératrice et l'axe de symétrie A est voisin de 80°.

L'arête circulaire 28 est de section droite triangulaire et forme un angle aigu, de préférence inférieur à 60°, et par exemple inférieur à 45°. Ainsi qu'on l'expliquera ci-après, dans une certaine mesure, plus l'arête circulaire 28 est aiguë, meilleures seront ses capacités à pénétrer dans le liège.

En outre, l'élément d'isolation 20 présente, sur son fond plat 19, à l'opposé du rebord cylindrique 22 et de l'espace cylindrique interne 21 , une nervure circulaire 30 destinée à rigidifier localement l'élément d'isolation 20. En effet, compte-tenu du matériau utilisé et de son épaisseur, l'élément d'isolation 20 est déformable. Toutefois, dans une certaine mesure, cette déformation est nécessaire comme on l'expliquera ci-après.

On se reportera sur la Figure 2 illustrant la surface externe de l'élément d'isolation 20. On y retrouve la collerette 24 et le rebord cylindrique 22 qu'elle prolonge ainsi que le fond plat 19. En outre, une rainure axiale 32 est ménagée axialement à la surface du rebord cylindrique 22. Cette rainure axiale 32 débouche, pour l'une de ses extrémités à la surface externe 34 du fond plat 19. L'autre de ses extrémités est partiellement obturée par un coussinet 36 et totalement par la collerette 24.

D'autres rainures axiales 32 sont prévues dans le pourtour du rebord cylindrique 22, par exemple trois autres rainures axiales. Les quatre rainures axiales 32 sont alors décalées les unes des autres d'un angle de 90° dans le pourtour du rebord cylindrique 22. Elles permettent de former des évents lorsque le bouchon composite 10 est engagé dans l'ouverture d'un récipient pour le refermer.

Sur la Figure 3, est représenté le seul élément cylindrique en liège 12. On y retrouve l'épaulement 14, lequel définit la partie cylindrique 16 et la partie de préhension 18 de l'élément cylindrique en liège 12, un diamètre supérieur à la partie cylindrique 16. L'épaulement 14 définit également une surface d'appui circulaire 38, contre la partie de préhension 18. Par ailleurs, la partie cylindrique 16, présente d'une part, un diamètre D2 sensiblement égal au diamètre D1 du rebord cylindrique 22 de l'élément d'isolation 20, et d'autre part une hauteur h, entre une surface libre 40 et une embase 42 située au niveau de la surface d'appui circulaire 38. Cette hauteur h est sensiblement inférieure à la hauteur H du rebord cylindrique 22.

Ainsi, l'élément d'isolation 20 est destiné à venir coiffer la partie cylindrique 16 de l'élément cylindrique en liège 12 et à en être solidaire de manière à former le bouchon composite 10. Pour ce faire, on vient tout d'abord appliquer de la colle sur la surface libre 40 de la partie cylindrique 16, par exemple sous forme de gouttes uniformément réparties. Selon un mode de mise en œuvre particulier, on applique des points de colle "hot-melt", soit par exemple de polyamide à l'état fondu. Ces points sont par exemple au nombre de six et régulièrement répartis à la périphérie de la surface libre 40. Ensuite, avant que la colle ne durcisse, on vient coiffer la partie cylindrique 16 avec l'élément d'isolation 20. Le diamètre de l'arête circulaire 28 est par définition inférieur au diamètre D2 de la partie cylindrique 16. Aussi, la bordure périphérique de la surface libre 40 de la partie cylindrique 16 vient tout d'abord s'appuyer contre la bordure 26 de la collerette 24, puis en forçant l'engagement de la partie cylindrique 16 à l'intérieur de l'espace cylindrique interne 21 de l'élément d'isolation 20, l'arrête circulaire 28 s'élargit sensiblement tandis que la partie cylindrique 16 se comprime radialement. L'élargissement de l'arête circulaire 28 est possible grâce au matériau polymère déformable, et la compression de la partie cylindrique 16 l'est par la nature du liège. En poursuivant l'engagement de la partie cylindrique 16 à l'intérieur de l'élément d'isolation 20, le bord externe de la collerette 24, opposé à la bordure 26, vient tout d'abord s'appliquer contre la bordure extérieure de la surface d'appui circulaire 38 de l'épaulement 14, tandis que la colle vient en contact avec le fond plat 19 de l'élément d'isolation 20. Ensuite, en comprimant l'un contre l'autre à force l'élément d'isolation 20 et l'élément cylindrique en liège 12, la collerette 24 et sa bordure 26 pivotent autour du bord externe de la collerette 24, et en bout de course, l'arête circulaire 28 s'enfonce dans l'embase 42 de la partie cylindrique 16, au niveau de la surface d'appui circulaire 38. Aussi, la collerette 24 et sa bordure 26 sont-elles en appui à plat contre la surface d'appui circulaire 38. Et en outre, les points de colle s'aplatissent et forment une fine pellicule entre le fond plat 19 et la surface cible 40. On réalise ainsi le bouchon composite 10 tel qu'illustré sur la Figure 4.

Ensuite, en libérant la pression de l'élément d'isolation 20 contre l'élément cylindrique en liège 12, l'élément d'isolation 20 demeure en position sur la partie cylindrique 16 et la collerette 24 à plat contre la surface d'appui circulaire 38, grâce à l'arête circulaire 28 ancrée dans l'embase 42. En effet, grâce à cet ancrage, l'élément d'isolation 20 est maintenu bloqué en translation sur la partie cylindrique 16. Ainsi, il n'est nullement besoin d'attendre le durcissement ou le séchage de la colle pour libérer l'élément d'isolation 20 l'élément cylindrique 12. Aussi, les temps de production des bouchons composites 10 est-il raccourci, ce qui diminue son coût de production unitaire. En outre, grâce à la forme conique originelle de la collerette 24, qui s'aplatit alors contre la surface d'appui circulaire 38, les tensions résiduelles qui subsistent dans la collerette 24 et qui tendent à la ramener vers sa forme originelle, permettent de la maintenir à plat durant toute la vie du bouchon composite 10. En effet, au fil du temps, l'élément d'isolation 20 peut tendre à s'écarter de l'élément cylindrique en liège 12, et ce léger écartement est alors compensé par le retour élastique de la collerette 24, dont le bord libre externe demeure en contact avec la surface d'appui circulaire 38. Ainsi, le bouchon composite 10 demeure opérationnel.